对多细胞生命体发育和分化的分子生物学了解促使人们去利用祖细胞分化的机制为失用（Loss of function)的组织或器官人工创制“配件”，这不仅可以绕开器官移植所遭遇的移植物与宿主之间的双向“排斥”（移植物抗宿主和宿主抗移植物）的沟壑，而且可以把从同一个体来源的体细胞经去分化处理所制备的具有多分化潜能的“干细胞”（类干细胞， iPSCs）与基于AI的3D打印和基于DNA损伤修复分子生物学机制的CRISPR-Cas9 等手段／工具一起，容许人们“更有作为”地挽救生命。这些俨然成了当今人们对生物医学及医疗领域翘首以盼的事。但随着时光流逝，人们依然不得不为其中的一些不可无视的技术问题揪心或焦灼。

一、体细胞去分化-iPSc 与再生医学

   "iPSCs"是英文“induced pluripotent stem cells”的简称，通过在已经高度分化的体细胞（somatic cell)表达4种转录因子后使之“去分化”，然后再在体外进行“人工分化”成特定类型的细胞。

   问题是，癌细胞也属于“去分化”体细胞，只是癌细胞极难“再分化”成正常组织细胞，于是就成了“癌症患者”。可见“去分化”处理一定要“靠谱儿”，要使之依然保持名副其实地具有“重走分化路”的正常细胞。这种“殷切的期望”或“硬性的要求”也恰成了“再生医学”的“一桶冷水”，让人变得越来越冷静，也让“再生医学”获得了喘息的机会。

二、"CRISPR-Cas9" 基因编辑“魔剪” ? 还是“快速递送者”？

  CRISPR-Cas9 是“clustered regularly interspersed short palindromic repeats, CRISPR; and CRISPR-associated protein 9”的简称，相关工作机制如下图1，操作的技术关键是RNA: DNA杂交体的人为促成，并以此“Guide”核酸酶分子或与转录激活或抑制的反式作用因子（Trans-acting factors)或转录或关闭特定开放阅读框（Open Reading frame)。

图1、两种主要的CRISPR-Cas9 系统工具

    在试图执行“基因编辑”的某些染色质区／位点形成“RNA:DNA”杂交体（R- loop)并不是件容易的事。由于染色质的表观修饰，拓扑结构，3-D组织和核内和细胞质等部位的“分子拥挤”（Molecular Crowding)会使这一过程在细胞内／基因组环境中形成并不容易。即使最终能“杂交”成RNA:DNA杂交体，弄不好会因人为在基因组特定区域引入“RNA:DNA”杂交体引发基因组不稳定。使需要“治疗”的患者“雪上加霜”。即使是基于灭活切割功能的dCas9“递送”其他与控制基因转录或关闭的实体分子，也会有可能因有关位点处基于表观遗传修饰和染色质3D结构的因素而无法“送达”！

   更何况这个技术下游所依赖的“同源重组”和“非同源末端连接”（见《现代分子生物学教程》科学出版社）都存在潜在的不可无视的问题。这里存在着一个诡异的悖论是，很多的遗传性疾病和肿瘤起因于“同源重组”修复机制的“失能”（loss of function)，即如果依赖“同源重组”再连接被Cas9切割出的DNA双链断裂（dsDNA breaks）也需要很多参与同源重组的蛋白质功能正常，如Rad51、Brac1,2（突变与男女的乳腺癌关联）、MRN（失能突变与人群中的Nijmegen breakage syndrome 关联）等等。而编码这些蛋白的基因异常都使得基因组无法顺利连接断裂的双链DNA，更难以接受的事实是即使使用“非同源末端连接”，大多数情况下都会因需要MRN修剪加工出“好的”粘端而不可避免地出错（常见DNA deletion，及起因于indels突变导致读码框移码)。确实，在临床中发现，大多数同源重组功能异常均与遗传病和肿瘤的发生呈高度关联。

三、What's the next?

  当前，人们依然沉浸在这2个生物学技术所带给人类的无限遐想之中。由于以上述及的技术关切，很明确的是它们“转化”成真正有临床应用价值的医疗技术尚需时日。即使如此，当前这2项诺奖技术依然位居“生物医学”最风光的前沿（图2），依然在“聚光灯”下让人觉得炫目。

图2、再生医学和基因编辑

    我觉得起因于“基因”问题的可遗传性疾病的风控重点还是应该放在“基因检测”，利用分子检测技术有效探测包括高发遗传病和肿瘤有关的易感基因，给以更具针对性地防治，这或许依然是解决基因病最便捷的技术策略和最有效的解决方案。基于本人长期在”滋生”这些技术的领域开展着捉襟见肘的基础研究的理解，觉得iPSC和CRISPR-Cas9依然显得“too ambitious ”，虽然它们一直被那些聪明人试图“鼓捣”成充满诱惑的工具！但依然面对不少的技术关切，也正因为深谙其细，故对此给出上述关切也可以说并非“杞人忧天”！